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安科瑞为数据中心领域提供能效管理解决方案

2022-08-24 [61]

 安科瑞 鲍静君

  一、前言

  推进工业能效提升,是产业提质升级、实现高质量发展的内在要求,是降低工业领域碳排放、实现碳达峰碳中和目标的重要途径,是培育形成绿色低碳发展新动能、促使工业经济增长的合理举措。为深入贯彻落实党国、国务院重大决策部署,进一步提高工业领域能源利用效率,推动优化能源资源配置,2022年6月23日,工业和信息化部等六部门联合印发了工业能效提升行动计划的通知。制定了工业能效管理提升行动计划。

  关键词:工业能效提升行动计划、着重行业、着重领域、能效、绿色低碳

  二、工业能效提升行动计划的主要目标

  到2025 年,着重工业行业能效全方面提升,数据中心等着重领域能效明显提升,绿色低碳能源利用比例显著提高,节能提效工艺技术装备广泛应用,标准、服务和监管体系逐步完善,钢铁、石化化工、有色金属、建材等行业着重产品能效达到先进水平,规模以上工业单位增加值能耗比2020 年下降13.5%。能尽其用、效率至上成为市场主体和公众的共同理念和普遍要求,节能提效进一步成为绿色低碳的能源和降耗减碳的首要举措。

  三、需推进着重领域能效提升绿色升级

  工业能效提升行动计划中指出:需持续开展国家绿色数据中心建设,发布名单及典型案例,加强绿色设计、运维和能源计量审查。引导数据中心扩大绿色能源利用比例,推动老旧数据中心实施系统节能改造。支持制造企业加强绿色设计,提高网络设备等信息处理设备能效。推动低功耗芯片等产品和技术在移动通信网络中的应用,推动电源、空调等配套设施绿色化改造。到2025 年,新建大型、超大型数据中心电能利用效率(PUE,指数据中心总耗电量与信息设备耗电量的比值)优于1.3。

  四、需有序推进工业用能低碳转型

  工业能效提升行动计划中指出:需加强用能供需双向互动,统筹用好化石能源、可再生能源等不同能源品种,积极构建电、热、冷、气等多能合理互补的工业用能结构。

  加速推进煤炭利用合理化、清洁化。有序推动煤炭减量替代,推进煤炭向清洁燃料、优良原料和高质材料转变。加速应用煤炭清洁合理燃烧、资源化利用等技术。按照“以气定改"原则有序推进工业燃煤天然气替代。引导企业有序开展煤炭清洁合理利用改造,依法依规淘汰落后产能、落后工艺。

  加速推进工业用能多元化、绿色化。支持具备条件的工业企业、工业园区建设工业绿色微电网,加速分布式光伏、分散式风电、合理热泵、余热余压利用、智慧能源管控等整体化系统开发运行,推进多能合理互补利用。鼓励通过电力市场购买绿色电力,就近大规模高比例利用可再生能源。推动智能光伏创新升级和行业特色应用,创新“光伏+"模式,推进光伏发电多元布局。

  加速推进终端用能电气化、低碳化。在钢铁、石化化工、有色金属、建材等着重行业及其他行业加热、烘干、蒸汽供应等环节,推广电炉钢、电锅炉、电窑炉、电加热、高温热泵、大功率电热储能锅炉等替代工艺技术装备,扩大电气化终端用能设备使用比例。稳妥有序对工业生产过程中低温热源进行电气化改造。鼓励优先使用可再生能源满足电能替代项目的用电需求。到2025 年,电能占工业终端能源消费比重达到30%左右。

  五、需积极推动数字能效提档升级

  工业能效提升行动计划中指出:需充分发挥数字技术对工业能效提升的赋能作用,推动构建状态感知、实时分析、科学决策、准确执行的能源管控体系,加速生产方式数字化、绿色化转型。

  提高数字化节能提效技术水平。推动5G、云计算、边缘计算、物联网、大数据、人工智能等数字技术在节能提效领域的研发应用,积极构建面向能效管理的数字孪生系统。发挥5G 应用产业方阵、“绽放杯"5G 应用征集大赛等平台作用,深入挖掘5G 赋能工业领域节能提效的典型案例和场景并加以推广。推动企业深化能源管控系统建设,通过能量流、物质流等信息采集监控、智能分析和精细管理,实现以能效为约束的多目标运行决策优化等。鼓励企业基于能源管控系统探索实施数字化碳管理,协同推进用能数据与碳排放数据的收集、分析和管理。

  提高能效管理公共服务能力。结合行业、企业能效提升实际需求,加大数字化绿色化协同发展解决方案供给力度。鼓励地方发挥好现有能效管理与服务平台作用,面向工业企业和产业链上下游提供用能数据采集、跟踪与核算等服务。发挥好现有能效数据认证平台作用,提供数据认证、可信交互、能效标识认定及核验服务,合理提升能效数据的应用价值。

  提高“工业互联网+能效管理"创新能力。面向着重行业领域探索“工业互联网+能效管理"典型应用场景,加速新技术新产品的测试认证,逐步完善着重行业数字能效提升全景图,打造解决方案资源库。推动着重用能设备、工序等数字化改造和上云用云。推广以工业互联网为载体、以能效管理为对象的平台化设计、智能化制造、网络化协同、个性化定制、服务化延伸、数字化管理等融入创新模式。

  六、安科瑞为数据中心重要领域提供能效管理解决方案

  AcrelEMS-IDC数据中心综合能效管理系统,根据数据中心能源流向、信息流向及电压等级变化,可以将“源网荷储运维"这几个版块纳入系统进行集中采集、监测和控制,通过一个平台、一个APP整体的对数据中心供配电环节进行集中监控、统一运维,保障数据中心的绿色低碳稳定可靠运行。

  6.1

  响应国家3060双碳目标,针对建设新能源电站,利用“光伏发电"、“风力发电"等绿电资源的数据中心,平台可以将绿色电站的供配电结构进行实时的在线监控,包含太阳能电池板、逆变器、汇流箱等设备。

  6.2

  供电网络包含四个子功能:“变电站综合自动化"、“电力监控"、“电能质量"和“电气安全"。

  “变电站综合自动化"通过对变电站进出线的开关柜、变压器、直流屏等设备进行全方面的监测,保证变压器的温度和运行正常。

  “电力监控"围绕10KV到400V,对整个变配电环节的进出线及相关的设备,包括UPS,柴油发电机,以及电能质量进行监测,实时掌控每个回路的用电情况、开关分合闸状态,断路器异常跳变时报警推送和提醒,对柴油发电机的状态和柴油油位状态进行监测,同时通过备自投逻辑控制,确保供电自主切换;对并接的蓄电池的电压内阻温度等参数进行实时不间断监测,提前发现失效异常电池并推送信息给运维人员,提醒运维人员及时更换,确保一旦市电供电中断,蓄电池能够给服务器持续工作。

  “电能质量"对供电局引入的市电侧采用电能质量在线监测装置监测电网引入的情况,确保输入的电能质量可靠;0.4KV低压配电网络采用APM电力仪表以及APF和SVG治理装置进行电能质量治理,治理开关电源、UPS等带来的电能质量问题,保障末端服务器用电的可靠纯净,工作不受干扰。

  “电气安全"包括电气火灾监控,消防设备电源监控,防火门监控以及应急照明和疏散指示系统等消防系统,通过以上四个子功能,24小时可全方面了解运营情况,保障数据中心供配电网络的可靠稳定安全。

  6.3荷

  数据中心的用能主要分为动力能耗,制冷能耗和照明能耗三大块。平台 “能耗分析"功能,针对每个重要节点和设备进行能耗统计分析,作为能耗优化及调整的参考和数据支撑。通过分布在数据中心供配电系统各重要节点的采集设备监测电量、电流和电压等参数,对采集的参数进行分析和统计,以报表的形式展示数据中心各能效评估区域的能耗评估结果;

  同时平台可以实时监测空调制冷风量和IT设备上架率,实时调整空调的制冷功率,降低能耗;并且通过智能照明控制,关闭长明灯,调整灯具发光亮度,策略控制灯具的点亮,实现人来灯亮、人走灯灭,终达到降低照明能耗。

  6.4储

  由于数据中心本身的用电负荷稳定,不允许供电电源产生异常波动,而考虑到新能源发电的非持续性,需要搭配储能来实现削峰填谷,平抑新能源发电的波动性,保障绿色电站的同时合理的提升整个数据中心的运营,降低成本。平台可以将储能设备的相关信息采集并进行展示,了解储能设备的运行状态。

  6.5运维

  运维管理里面包含四个子功能:“用户报告"、“设备方案"、“故障告警"、“运维管理"本功能版块通过给运维人员制定运维计划,充分的把控数据中心各个环节的运营情况,通过有序的事故预防管理,实现防患于未来,可合理的降低基础设施的故障率,通过流程化的事件管理,使发生的故障在尽可能短的时间内恢复。且具有故障告警功能,对需报警事件进行过滤,将重要的告警信息推送给运维人员,便于运维人员进行及时排查和检修,实现全方面的运维管理。

  七、结语

  通过数字化能效管理,将数据中心的供配电全过程进行实时监控和管理,能够合理的推进数据中心着重领域的能效提升、节能减排,实现数据中心绿色低碳合理的发展,实现碳达峰碳中和目标。